SU1334261A1 - Способ ограничени аварийного тока в замкнутой низковольтной электрической сети - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - повышение надежности работы сети, уровень токов короткого замыкани  которой превышает коммутационные возможности автоматических выключателей. Дл  обеспечени  требуемой Степени токоограниче- ни  и сохранени  напр жени  при коротком замыкании на одном из присоединений измер ют сумму производных аварийных токов со стороны обмоток высшего напр жени  понизительных трансформаторов , по значению этой величины опре- дел ют количество трансформаторов, которое необходимо отключить дл  обеспечени  требуемой степени ограничени . Затем последовательно отключают тиристоры со стороны обмоток высшего напр жени  путем воздействи  на тирис- торные токоограничивающие выключатели . При этом отключение осуществл ют начина  с трансформатора, через об- мотки которого протекают наибольшие токи. По меньшей мере один трансформатор оставл ют включенным, после чего осуществл ют отключение поврежденного присоединени , а затем включают отключенные трансформаторы. 1 ил. (Л со со 4 К О5

Description

133

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано,в частности, дл  организации замкнутых электрических сетей 0,4 кВ промьш- ленных предпри тий

Цель изобретени  - повышение надежности работы сети, уровень токов короткого замыкани  которой превьшает коммутационные возможности автомати- ческ их выключателей,

Сущность изобретени  состоит в том что, использу  сверхбыстродействующее отключение переменного числа трансформаторов в зависимости от суь марной мощности в цепи короткого замыкани , обеспечиваетс  токоограничение за счет естественных сопротивлений в системе электроснабжени  и сохран ютс  большие остаточные напр жени  на неповрежденных электроприемниках в замкнутой электрической сети,

На чертеже приведена схема системы элект.роснабжени , в которой реализован указанный способ.

Система электроснабжени  (СЭС) со- держит четыре понизительных трансформатора 1-4 и замкнутую электрическую сеть 5 низкого напр жени . Предлагаемый способ может быть реализован при любом числе понизительных трансформаторов и .любой конфигурации замкнутой электрической сети 5, Со стороны обмотки высшего напр жени  понизительных трансформаторов 1-4 включены ти- ристорные выключатели 6-9 с принудительной коммутацией, каждый из кото-, рых содержит бипол рные группы тиристоров 10, включенные в контур нагруз

ки, трехфазные группы тиристоров 11, 12, включенные параллельно сети, источник 13 зар да и ЬС-контур 14.Между источниками питани  и пониэительнь чи трансформаторами 1-А включены блоки 15 - 18 защиты, Каждый из блоков содержит трансформатор 19 тока трансреактор 20, выпр митель 21, Первый выход выпр мител  21 св зан с пороговым элементом 22, второй -.с входом операционного усилител  23, Подключение блоков 16, 17 и ,18 защиты аналогично , блоку V5, При этом ВЬЕХОДЫ ВЫпр мшгелей перечисленных блоков защиты св заны соответственно с входам; операционных усилителей 24, 25 и 5б. Выходы порогового элемента 22 блока 1-5 защиты св заны с одним из входов схемы И 27, Выходы пороговых элементов соответствующих блоков 16,, 17 и

Б

26

JQ

g

0

25

0

5

0

5

12

18 защиты св зань с соответствующими схемами И, аналогичными схеме И -28, принадлежащими тиристорным выключател м 6, 7 и 9 (дл  упрощени  эти элементы на чертеже не показаны),Выход трансформатора 20 и выходы аналогичных трансформаторов блоков 16, 17 и 18 защиты поданы на вход сумматора 28; Один из выходов сумматора 28 св зан с пороговым элементом 29, выход которого через одновибратор 30 св зан с пусковым реле 31 с контактами 31,1-31,4, Второй выход сумматора 28 подключен к дискриминатору 32, выходы которого подключ€1ны к входам логических схем И 33, 34 и 35, на другие входы которых подключены выходы счетчика 36. Выходы логических схем И 33, 34 и 35 через схему ИЛИ 37 подключены к блокирующему реле 38, Размыкающие контакты пускового реле 31 включены параллельно цеп м RC обратной св зи операционных усилителей 23-26, Замыкающие контакты 38,1-38.4 блокирующего реле 38 св заны с выходами операционных усилителей 23-26, Выходы операционных усилителей 23, 24 и 26 через разв зывающие диоды 39-42 и сопротивлени  43-46 подключены к бал- шстной нагрузке 47, Параллельно сопротивлени м 42;-46 подключены входы операционных усилителей 48-51, Выход операционйого усилител  48 св зан с вторым входом схемы И 27, Выходы операционных усилителей 49, 50 и 51 подключены к аналогичным схемам И выключателей 6, 7 и 9 соответственно . Выходы операционных усилителгй 48-51 нагружены на сопротивление 52- 55, св занные с базовыми цеп ми транзисторов 56-59, Выход схемы И св зан с входом системы управлений 60,выход которой св зан, с цеп ми управлени  тиристоров выключател  8, Аналогично и на тиристорнь Х выключател х 6, 7 и 9, Вторые выхода схем И 28 тирис- торных выключателей 6--9 св заны с ши

шинкой Счет счетчика 36, Шина Сброс счетчика 36 св зана посредством дифференцирующей КС-цепи с вторьм выходом порогового элемента 29, В замкнутой электрической сети 0,4 кВ включены электроприемники через автоматические выключатели 61, 62, Число электрог ркамников и автоматических выключателей может быть произвольньп.

Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом.

В нормальном режиме система управлени  60 обеспечивает включенное положение тиристоров 10. При этом ти- ристорный выключатель 8 включен,аналогично включены тиристорные выключатели 6, 7 и 9. Автоматические выключатели 61, 62 включены и электроприемники , подключенные через автоматические выключатели 61, 62, питаютс  от замкнутой электрической сети. 0,4 кВ, Уровень токов короткого эамы- кани  в сети 0,4 кВ иревьшает коммутационные возможности автоматических

выключателей 61, 62. Пусковое реле 31 15 зистора 57 осуществл етс  сравнение

токов, протекающих по диодам 41, 42 и т.д.

При возникновении аварии в сети 5 одновременно со срабатыванием порогового элемента подаетс  команда на сброс в нулевое положение счетчика 36 Сброс осуществл етс  узким импульсом дифференцирующей RC-цепи. Сигнал от сумматора 28 поступает на дискримиотключено , контакты его шунтируют цепи обратной св зи операционных усилителей 23-26, на выходах операционных усилителей 48-51 сигналы О.

При по влении в сети 0,4 кВ ава- 20 рийного режима, например короткого замыкани , в точке К или К осуществл етс  измерение суммы производных аварийных токов, протекающих со стороны обмоток высшего напр жени  транс-25 натор 32, в котором в зависимости от форматоров 1-4. Суммарна  мощность величины сигнала от сумматора 28 короткого замыкани  в замкнутой элек- (сумма производных аварийных токов) трической сети 0,4 кВ зависит от величины сопротивлени  дуги и других случайных параметров.30

При достижении величины суммы производной токов величины уставки срабатывает пороговый элемент 29 и через одновибратор 30 включает пусковое реле 31. Контакты реле 31 дешунтируют „ при 4-х понизительных трансформаторах цепи обратной св зи операционных уси- количество уровней равно трёй. При

возникает сигнал на одном из трех выходов дискриминатора, т.е. входна  величина квантируетс  на одном из трех уровней. Количество уровней дискриминатора на единицу меньше числа параллельно подключенных понизительных трансформаторов. В данном случае

лителей 23-26, которые осуществл ют интегрирование токов со стороны каждого из источников. При этом в за висимости от величины напр жени  на выходе операционных усилителей 23-25 осуществл етс  протекание тока через один из диодов 39-42 и через одно из сопротивлений 43-46 и балластную нагрузку 47, например через 39, 43, 47 При этом диоды 40, 41, 42 заперты положительным напр жением со стороны диода 39 и т.д. При этом с рабатывает операционный усилитель 48 и на его выходе по вл етс  сигнал 1. При срабатывании порогового элемента 22 и операционного усилител  48 на входах схемы И 27 по вл ютс  сигналы 1, на выходе схемы И 27 - сигнал О, который блокирует работу системы управлени  60 и отключает тиристорный выключатель 10. При срабатывании операционного усилител  48 по цепи обратной св зи через сопротивление 52 и тран

зистор 56 осуществл етс  шунтирование сигнала операционного усилител  23 и отсечка диода 29. В зависимости от величины напр жени  на выходах операционных усилителей 24, 25 и- 26 начинает протекать ток по одному из диодов 40, 41 и 42, например, по цепи: элементы 40, 44 и 47. При этом аналогично срабатывает операционный усилитель 49, выдава  команду на отключение соответствующего тиристорно- го выключател . После .срабатывани  цепи обратной св зи и включени  трантоков , протекающих по диодам 41, 42 и т.д.

При возникновении аварии в сети 5 одновременно со срабатыванием порогового элемента подаетс  команда на сброс в нулевое положение счетчика 36, Сброс осуществл етс  узким импульсом дифференцирующей RC-цепи. Сигнал от сумматора 28 поступает на дискриминатор 32, в котором в зависимости от величины сигнала от сумматора 28 (сумма производных аварийных токов)

натор 32, в котором в зависимости от величины сигнала от сумматора 28 (сумма производных аварийных токов)

при 4-х понизительных трансформаторах количество уровней равно трёй. При

возникает сигнал на одном из трех выходов дискриминатора, т.е. входна  величина квантируетс  на одном из трех уровней. Количество уровней дискриминатора на единицу меньше числа параллельно подключенных понизительных трансформаторов. В данном случае

0

5

0

5

наибольшем сигнале подаетс  сигнал 1 на схему И 35. Три других входа схемы И 35 подключены к выходам триггеров счетчика 36. Переключение счетчика 36 осуществл етс  при срабатывании схем И 27 тиристорного выключател  8 и соответствующих схем И тирис- торных выключателей 6, 7 и 9, т.е. счетчик переключаетс  на один шаг при отключении одного из трансформаторов .1-4.

Если сумма производных аварийного тока наибольша , то при достижении третьего положени  счетчика 36 срабатывает схема И 35 и через схему ИЛИ 37 срабатывает блокирующее реле 38, контакты которого включены на выходах операционных усилителей 23-26 и блокируетс  отключение последнего трансформатора. При этом обеспечиваетс  наибольшее токоограничение,так как замкнута  электрическа  сеть 5 на период коммутации выключател  61

или 62 остаетс  подключенной к одному из трансформаторов 1-4, чем обеспечиваетс  естественное токоограничение. После ликвидации аварии снимаетс  блокирующий сигнал порогового элемента и система управлени  60 включает тиристорный выключатель 8. Аналогично включаютс  выключатели 6, 7 и 9.

При меньшей суммарной мощности. к.з. в сети 5 (например дуговом повреждении ) дискриминатор 32 может обеспечить срабатывание схем И 33 или 34 и этом будет отключен один или два трансформатора 1-4.

Таким образом, предлагаемый способ повышает надежность ограничени  аварийного тока в низковольтной сети , обеспечива  требуемую степень то- коограничени  и сохран   наибольшие потенциалы на зажимах неповрежденны}4 электроприемников, при этом обеспечиваетс  переменна  степень токоогра- ничени  за счет отключени  различно- го числа трансформаторов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ ограничени  аварийного то- Q низительный трансформатор, после чека в замкнутой низковольтной электрической сети, св занной с сетью высокого напр жени  через понизительные трансформаторы, включенные параллельго осуществл ют упом нутое отключение поврежденного присоединени , а затем включают отключенные понизительные трансформаторы.

   5

   5

   0

   но путем контрол  аварийных токов и отключени  поврежденного присоединени  автоматическим выключателем, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  надежности работы сети, уровень токов короткого замыкани  которой превышает коммутационные возможности автоматических выключателей , дополнительно измер ют сумму производных аварийных токов со стороны обмоток высшего напр жени  понизительных трансформаторов, по значению этой величины определ ют количество понизительных трансформаторов, которое необходимо отключить дл  обеспечени  требуемой степени ограничени , затем последовательно отключают понизительные трансформаторы со стороны обмоток высшего напр жени  путем воздействи  на тиристорные токоогра- ничивающие выключатели, выполненные по схеме с контуром разр да емкости, отделенным от контура повреждении, причем отключение осуществл ют начина  с понизительного трансформатора, через обмотки которого протекают наибольшие аварийные токи, оставл   включенным по меньшей мере один пого осуществл ют упом нутое отключение поврежденного присоединени , а затем включают отключенные понизительные трансформаторы.

   10,5К В

   10,бкВ 19

   ff,SjfS

   Jsr